JPS62159507A - 音声レベル調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 この発明は音声レベル調整装置に関し、特に高品質ビデ
オテープレコーダなどに用いられ、音声信号のレベルを
手動または自動で調整できる音声レベル調整装置に関す
るものでめる。

〔従来の技術］ 第１３図は、従来の高音質ビデオチー、ブレコーダなど
に用いられる音声レベル調整装置の構成を示すブロック
図である。初めにこの装置の構成について説明する。図
において、入力端子２に音声信号が入力される。入力端
子２は、自動利得！ｉｌＪ　ａｌｌ増幅器＜ＡＧＣ）８
を介して電子スイッチ１１の端子１１ａに接続されると
ともに、端子１１ｂに接続されている。電子スイッチ１
１の端子１１０は端子２７．増幅器６を介して出力端子
３に接続されている。また、スイッチ９の端子９ａは接
地されており、端子９ｂはＮ１１１１３を介して接地さ
れている。スイッチ９の端子９０はスイッチ制御端子１
０．駆動回路１２を介して電子スイッチ１１に接続され
ている。駆動回路１２は電子スイッチ１１を駆動する回
路である。スイッチ９は音声信号レベルの手動調整また
は自動調整を選択するためのスイッチであり、これによ
って入力端子２からの音声信号を自動利得制御増幅器８
を通過させるか否かが選択される。また、スイッチ１６
の端子１６ａは可変抵抗器１５を介して接地されており
、端子１６ｂは電源１４を介して接地されている。スイ
ッチ１６の端子１６ｃはボリューム制Ｗ端子７を介して
電圧−電流変換回路＜Ｖ−Ｉ変換回路）４に接続され、
この電圧−電流変換回路はカレントミラー回路２５．電
流−電圧変換回路（１−■変換回路）５を介して増幅器
６に接続されている。スイッチ１６はスイッチ９と連動
して切換えられる。電圧−電流変換回路４と電流−電圧
変換回路５と増幅器６とは電圧制御可変利得増幅器（Ｖ
ＣＡ）１を構成する。増幅器６はＶＣＡｌの基本動作を
する回路である。

第１４図は第１３図のＶＣＡの詳細図である。

図において、電源端子２１に電源電圧が与えられる。１
２端子２１は、抵抗２２を介してトランジスタ２３のコ
レクタに接続されるとともに、トランジスタ２４のコレ
クタに接続されている。抵抗２２とトランジスタ２３の
コレクタとの接続点は出力端子３に接続されている。ま
た、トランジスタ２３のベースは■−■変換回路５に接
続され、トランジスタ２３のエミッタは、カレントミラ
ー回路２６に接続されるとともに、トランジスタ２４の
エミッタに接続されている。トランジスタ２４のベース
は！準電圧端子２９に接続されている。

基準電圧端子２つに基準電圧Ｖ＋−が与えられる。

カレントミラー回路２６は電圧−電流変換回路（Ｖ−Ｉ
変換回路）２８を介して端子２７に接続されている。

次にこの装置の動作について説明する。録画または録音
時の音声レベル調整に手動調整が選択されたときには、
スイッチ９の端子９Ｃは端子９ａに接続され、電子スイ
ッチ１１の端子１１ｃは端子１１ａに接続される。また
このとき、スイッチ１６はスイッチ９と連動して、端子
１６ｃは端子１６ａに接続される。このため、入力端子
２から入力された音声信号はＡＧＣ８をバイパスし端子
２７を介してＶＣＡｌに入力される。このとき。

可変抵抗器１５を手で操作することによってｖＣＡｌの
ボリューム制御端子７に与えられるボリューム制御電圧
が調整され、このボリューム制御電圧がＶ−１変換回路
４．カレントミラー回路２５゜１−Ｖ変換回路５を介し
て増幅器６に与えられ、ＶＣＡｌに入力された音声信号
はボリューム制御電圧相当分減衰されて出力端子３から
出力される。

また、自動調整が選択されたときには、スイッチ９の端
子９Ｃは端子９ｂに接続され、電子スイッチ１１の端子
１１ｃは端子１１ｂに接続される。

またこのとき、スイッチ１６はスイッチ９と連動して、
端子１６Ｃは端子１６ｂに接続される。このため、入力
端子２から入力された音声信号はＡＧＣ８を通って適当
な音声レベルに自動調整され、ＣＡ１に入力される。こ
のときスイッチ１６の端子１６ｃは端子１６１）に接続
されているため、ＶＣＡＩのボリューム制御端子７に与
えられるボリューム制御電圧は高くなり、Ｖ−■変換回
路４゜カレントミラー回路２５．ｉ−Ｖ変換回路５を介
して増幅器６に与えられる電圧が高くなって、ＶＣＡＩ
の減衰度が最低レベルに飽和し、ＶＣＡ　１に入力され
た音声信号はここでほとんど減衰されずにほぼそのまま
出力端子３から出力される。

ざらにＶＣＡｌの動作について詳細に説明すると、端子
２７からの音声信号はＶ−１変換回路２８で電流に変換
され、さらにカレントミラー回路２６を介してトランジ
スタ２３．２４で構成される差動対の共通エミッタに与
えられる。このときトランジスタ２４のベース電圧ｖ１
１．４は基準電圧Ｖ、に固定されている。もし、トラン
ジスタ２３のベース電圧ｖ８２３＜＜ｈランラスタ２４
のベース電圧ｖ１１２４ならば、トランジスタ２３，２
４のエミッタに与えられた信号はほとんどトランジスタ
２４のコレクタを通り出力端子３には音声信号が坦われ
ない。また、ＣＡ２５＞＞Ｖａｚ４ならば、端子２７か
らの音声信号はほとんどすべてトランシタ２３を通り、
出力端子３に音声信号が現われる。通常このときは、端
子２７からの音声信号の入力電圧と出力端子３の出力電
圧とは同レベルに設定される。このようにＶ［１２３を
制御することによって、出力端子３の音声信号の大きさ
を制御することができる。しかし、出力端子３の出力電
圧ｖ０は、Ｋ：回路係数、ｖｌ　：入力電圧。

■Ｔ　：熱電圧として以下の式で表わされ、ｖ　ｏ　−
ＫＶ　＋　／　［１＋ｅｘｐ（（Ｖａｚ＜　　ＣＡ２３
）／Ｖｒ））］”’（１）ｖｏはＶａｚｓを数１００＋
ａＶ変化サセルタケでＯから最大付近まで変化してしま
い、一般的には装置を使いやすくするために、ｖ−■変
換回路４とＩ−Ｖ変換回路５とを用いてボリューム制御
端子７のボリューム制御電圧を圧縮してトランジスタ２
３のベースに与えている。このとき、ボリューム制御電
圧が高いとカレントミラー回路２５を流作る電流が多く
なり、カレントミラー２５の電流が多いとＶａｚｓが高
くなるように設定しておくと、ボリューム制御端子７の
ボリューム制御電圧が低いと出力される音声信号も小さ
く（減衰量大）なり、逆にボリューム制ｍ＋電圧が高い
と出力される音声信号も大きく（減衰量小）なる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の音声レベルｌｉｆ装置を高音質ビデオテープレコ
ーダなどに応用した場合、手動調整または自動調整を選
択するためにスイッチ９．１６を切換えた際、−瞬出力
される音声信号が途切れることがある。また、ボリュー
ム制ｔＩｉｌ電圧が変化すると出力される音声信号の直
流電圧が変化する場合、スイッチ９．１６を切換えるこ
とによってボリューム制御電圧が一瞬にして変化するた
め、上記直流電圧の変化が可聴帯域となり耳障りな過渡
音となる。さらに、手動調整または自ａ調整を選択する
ために連動した複数のスイッチ９，１０が必要で装置が
大形化してしまうなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、手動調整または自動調整を選択するスイッチ
を切換えた際に発生する音声信号の途切れや耳障りな過
渡音をなくすことができ。

かつ簡単な構成で実用できる音声レベル調Ｍ装置を得る
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る音声レベル調整装置は、モード選択手段
により自動調整モードが選択されたとき、自動モード選
択出力に応答して、飽和電圧発生手段からの電圧により
入力音声信号または自動レベル調整手段出力を減衰させ
る電圧制御型の減衰手段の減衰度を、制？ＩＩ電圧発生
手段からの制御］雷電圧関係なく最低レベルに飽和させ
るようにしたものである。

［作用コ 自動調整モードが選択されたとき、減衰手段の減衰度が
最低レベルに飽和されるので、減衰手段は、外部からの
制御電圧に影響されずに、自動しベル調整手段により自
動的にレベル調整された入力音声信号をほぼそのまま出
力する（バス−スルーする）。また、飽和電圧発生手段
により、従来のボリューム制御電圧を切換えるスイッチ
を除去することができるとともに、モード選択手段の切
換時における外部からの制御電圧で動作する状態とバス
−スルーする状態間の移行がスムーズに行なわれる。

［実施例コ 以下、この発明の実施例を図について説明する。

なお、この実施例の説明において、従来の技術の説明と
重複する部分については適宜その説明を省略する。

第１図は、この発明の実施例である音声レベル調整装置
の構成を示すブロック図である。この実施例の構成が第
１３図の音声レベル調整装置の構成と異なる点は以下の
点である。すなわち、スイッチ１６が取除かれボリュー
ム制御端子７が可変抵抗器１５に接続されており、スイ
ッチ９ｏが１回路単独型のものになっている。また、駆
動回路１２とスイッチ制御端子１０との接続点と、カレ
ントミラー回路２５とＩ−Ｖ電圧変換回路５との接続点
との間にバス・スルー制御回路３２が設けられている。

Ｖ−Ｉ変換回路４とカレントミラー回路２５とＩ−Ｖ変
換回路５と増幅器６とバス・スルー制御回路３２とは電
圧１１＋ｌＪ御可変利得増幅器（ＶＣＡ）３１を構成す
る。

第２図は第１図のＶＣＡの詳細図である。図において、
電源端子２１は、トランジスタ４１のエミッタに接続さ
れるとともに、ダイオード４５を介してトランジスタ４
１のベースに接続され、トランジスタ４１のコレクタは
、トランジスタ４２のベースに接続されるとともに、ダ
イオード４４を介し接地されている。トランジスタ４２
のコレクタはＩ−Ｖ変換回路５とカレントミラー回路２
５との接続点に接続されており、トランジスタ４２のエ
ミッタは接地されている。トランジスタ４１のベースと
ダイオード４５との接続点はトランジスタ４３のコレク
タに接続され、そのエミッタは抵抗４６を介して接地さ
れている。また、スイッチ制御端子１０は駆動回路５ｏ
を介してバス・スルースイッチ４９に接続されている。

バス・スルースイッチ４９は電子スイッチからなり、駆
動回路５ｏはこのスイッチを駆動する回路である。

バス・スルースイッチ４９の端子４９ａは接地されてお
り、端子４９ｂは電源５１を介して接地されている。バ
ス・スルースイッチ４９の端子４９Ｃは抵抗４７を介し
て、トランジスタ４３のベースに接続されるとともに、
端子５１．コンデンサ４８を介して接地されている。

次にこの装置の動作について説明する。ボリューム制御
端子７からトランジスタ２３のベースに至るまでの動作
は従来の装置の動作と同様であり、ボリューム制御１１
端子７のボリューム制ｗ電圧が上がるとカレントミラー
回路２５の電流が増加し、トランジスタ２３のベース電
圧■８□、が上がり、入出力間の利得が上がる（減哀壷
が小さくなる）。

自動調整が選択されたときには、スイッチ９の端子９Ｃ
は端子９ｂに接続されてスイッチ制御端子１ｏの極性が
反転し、駆動回路５０によりバス・スルースイッチ４９
の端子４９Ｃは端子４９ｂに接続され（この動作をバス
・スルースイッチをオンにするという）、電源５１の電
圧が抵抗４７を介してトランジスタ４３のベースに与え
られる。

バス・スルースイッチ４９を切換えてから１秒後のトラ
ンジスタ４３のベース電圧ＶＢｇＢは、■、１　：電源
５１の電圧、Ｒ４７：抵抗４７の抵抗値１０４８’コン
デンサ４８の容量値とすると、（２）式で表わされ、図
示すると第３図のようになる。

Ｖａ　４３−Ｖｓ　＋　　・［１ｅＸＤ［（ｊ＞、／　
（Ｒ４］　　・　０４　　ａ））　　コ　・・・　（２
）またこのとき、トランジスタ４３のコレクタ電流Ｉ（
４３は、Ｖａｇ＜３　：トランジスタ４３のベース・エ
ミッタ降下電圧、Ｒ＊ｓ：抵抗４６の抵抗値とすると、
（３）式で表わされ、図示すると第４図のようになる。

Ｉｃ４ｓ＝（Ｖａ４−−Ｖａｉ４−）／Ｒ−ｓ・・・（
３） ここで、ダイオード４５とトランジスタ４１、およびダ
イオード４４とトランジスタ４２はそれぞれカレントミ
ラー回路を構成しているため、トランジスタ４２のコレ
クタ電流Ｔｃ＜。はＩＣ４、とほぼ等しくなり第４図の
ように時間とともに増加する。Ｉ−Ｖ変換回路５に入力
される電流は、ボリューム制ｍ端子７に外部から与えら
れたボリューム制ｍ＋電圧をＶ−１変換回路４によって
電流に変換された電流１ｖと上記コレクタ電流ｒｃ＜２
との和となる。したがって、ｒ−ｖ変換回路５の出力、
すなわちトランジスタ２３のベース電圧Ｖａ　２　ｓは
、ボリューム制御端子７からの電流■Ｖによる電圧ｖｖ
とコレクタ電流ＩＣ４２による電圧Ｖｃ４２との和にな
り、バス・スルースイッチ４つをオンにしたｌｌｌｌ間
からＶ［１２，の時間的な変化は第５図のようになる。

このように１−ランジスタ２３のベース電圧■８２．が
上昇すると、それに応じて、入出力間の利得Ｇｖ　（減
衰ｌ）は、第６図のように時間とともに増加してやがて
減衰度が最低レベルに飽和する。このため、端子２７か
らＶ−Ｉ変換回路２８を経てカレントミラー回路２６に
与えられた音声信号は、出力端子３に第７図のようにな
って現われ、時間が十分経過したとき、成る一定の大き
さの音声信号が外部からの制御ｌｌ！圧に影響されるこ
となく出力されることになる。但し、時間が十分経過し
たとき、トランジスタ２３．２４のベース電圧Ｖ［１２
３１Ｖａ２４は、ボリューム制御端子７にいかなる電圧
が与えられていても■８２３ン＞Ｖａ　２４になるよう
に、トランジスタ４２のコレクタ電流を設定する必要が
ある。

また、増幅器６の減衰量の大きさによって出力端子３の
ＩＩ直流電圧ｏが変化するので（後段に適当な増幅器を
付加することにより、はとんどこの直流電圧が変化しな
いようにすることは可能であるが、装置をｌ産した場合
、素子定数のばらつきにより直流電圧の変化は避けられ
ない）、従来装置では手動調整または自動調整を選択す
るためのスイッチ１６を切換えた際、出力端子３の直流
電圧は第８図のようになり、聴覚上では第９図のような
鋭いパルスの雑音を発生する。しかし、この実施例では
、抵抗４７とコンデンサ４８とから構成される時定数回
路の時定数を適当に選択することによって、バス・スル
ースイッチ４つをオンした際、すなわち、手動調整の外
部からのボリューム制ｔＩａ電圧で！ＩＩＪ御する動作
状態から、自動調整の外部からの制ｔｉｌｌ電圧に影響
されないバス・スルー状態に切換える際、ｉｗ幅器６の
減衰量が第６図のようにゆっくりと変化して、出力端子
３の直流電圧も第１０図のようにゆっくりと変化するよ
うにすることができる。このため、出力端子３の直流電
圧は聴覚上では第１１図のようになり、この切換時の過
渡音を可聴周波数以下として聴覚上雑音を発しないよう
にすることができる。また、バス・スルースイッチ４つ
を切換えた際、音声信号は第７図のようにゆっくりと変
化するため聴覚上耳あたりがよい。

スイッチ９０により自動調整から手ｅ調整に切換えると
、バス・スルースイッチ４９の端子４９Ｃは端子４９ａ
に接続され、コンデンサ４８に蓄積された電荷は抵抗４
７を介して接地に放電され、上記と逆の動作により、出
力端子３に現われる音声信号は第１２図のように変化す
る。

また、この装置は半導体集積回路で実現した場合、従来
の装置にわずかな内部素子と外付コンデンサ１個を付加
することにより簡単に構成でき、手動調整・自動調整切
換用のスイッチ９０は１回路単独型のものが使用できる
ので、スイッチ９０周辺の配線を簡略化できるメリット
もある。

また、第２図のトランジスタ４２と同様に、ダイオード
４４とカレントミラー回路になるように複数のトランジ
スタを接続し、各コレクタに第２図と同様な回路構成を
持つ他のチャンネルを接続することにより、１個の外付
コンデンサで複数チャンネルを同時に上記のように動作
させることができる。またこのとき、１回路単独型のス
イッチ９０が使用できるので、複数チャンネル化にあた
って装置の小形化、製造原価の低減を図ることができる
。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、モード選択手段により
自動調整モードが選択されたとき、自動モード選択出力
に応答し又、飽和電圧発生手段からの電圧により、入力
音声信号または自動レベル調整手段出力を減衰させる電
圧制御型の減衰手段の減衰度を、ＩＩＩＩＪ　ＩＩＩ電
圧発生手段からの制ｍ電圧に関係なく最低レベルに飽和
させるようにしたので、自動調整モードが選択されたと
き、自動的にレベル：Ｊ４整された入力音声信号を外部
からの制ａｍ圧に彰１されることなくほぼそのまま出力
することができる。また、手動調整の外部からのＩＩＩ
Ｉ！Ｏ電圧で制御する動作状態と自動調整の外部からの
制御電圧に影響されないバス・スルー状態間の移行がス
ムーズに行なわれるので、手動調整または自動調整を選
択するスイッチを切換えた際に発生する音声信号の途切
れや耳障りな過渡音をなくすことができる。また、この
装置は半導体集積回路で実現した場合、従来の装置にわ
ずかな内部素子と外付コンデンサ１個を付加することに
より簡単に構成することができる。さらに手動・自動調
整用のスイッチとして１回路単独型のものが使用できる
のでスイッチ周辺の配線が簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例である音声レベル調整装置
の構成を示すブロック図である。 第２図は、第１図のＶＣＡの詳細図である。 第３図〜第７図、第１０図および第１１図は、この発明
の実施例である音声レベル調整装置において手動調整か
ら自動調整に切換えたときの各部の信号波形図である。 第８図および第９図は、従来の音声レベル調整装置にお
いて手動調整から自動調整に切換えたときの出力音声信
号の波形図である。 第１２図は、この発明の実施例である音声レベル調整装
置において自動調整から手動調整に切換えたときの出力
音声信号の波形図である。 第１３図は、従来の音声レベル調整装置の構成を示すブ
ロック図である。 第１４図は、第１３図のＶＣＡの詳細図である。 図において、１，３１は電圧制御可変利得増幅器（ＶＣ
Ａ）、４．２８は電圧−電流変換回路（Ｖ−Ｉ変換回路
）、５は電流−電圧変換回路（ｒ−Ｖ変換回路）、６は
増幅器、７はボリュームＩ！ｉＩＪ　Ｉｌｌ端子、８は
自動利得ｌＩｌ制御増幅器（ＡＧＣ）、９．９０．１６
はスイッチ、１０ハスイッチｉ！ＩＩＩｗＪ端子、１１
は電子スイッチ、１２．５０は駆動回路、１３．１４．
５１は電源、１５は可変抵抗器、２２．４６．４７は抵
抗、２３．２４．４１，４２．４３はトランジスタ、２
５．２６はカレントミラー回路、４４．４５はダイオー
ド、４８はコンデンサ、４９はパス・スルースイッチで
ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）音声信号のレベルを手動または自動で調整する装
   置であって、 入力音声信号のレベルを自動調整する自動レベル調整手
   段と、 与えられた制御電圧に応じて前記入力音声信号または自
   動レベル調整手段出力を減衰させる電圧制御型の減衰手
   段と、 手動調整部を有し、前記減衰手段に与える前記制御電圧
   を発生する制御電圧発生手段と、 手動調整モードまたは自動調整モードを選択するモード
   選択手段と、 前記モード選択手段の手動モード選択出力に応答して前
   記入力音声信号を前記減衰手段に与え、前記モード選択
   手段の自動モード選択出力に応答して前記自動レベル調
   整手段出力を前記減衰手段に与えるように切換える第１
   の切換手段と、前記モード選択手段の自動モード選択出
   力に応答して、前記減衰手段の減衰度を前記手動調整部
   の変化にかかわらず最低レベルに飽和させる電圧を発生
   する飽和電圧発生手段とを備えた音声レベル調整装置。
2. （２）前記飽和電圧発生手段は、 前記制御電圧を電流に変換する電圧・電流変換手段と、 前記電圧・電流変換手段出力を電圧に変換する電流・電
   圧変換手段と、 前記モード選択手段の自動モード選択出力に応答して前
   記電圧・電流変換手段出力または前記電流・電圧手段入
   力に電流を与える電流付与手段とを含む特許請求の範囲
   第１項記載の音声レベル調整装置。
3. （３）前記電流付与手段は、 直流電源と、 前記モード選択手段の自動モード選択出力に応答して前
   記直流電源の電圧を導出するように切換える第２の切換
   手段と、 前記第２の切換手段出力で制御され、そのコレクタ電流
   を前記電圧・電流変換出力または前記電流・電圧変換入
   力に与えるトランジスタと、前記コレクタ電流の立ち上
   がりを制御するＲＣ時定数回路とを含む特許請求の範囲
   第２項記載の音声レベル調整装置。